这里所说的arm系统基本文件格式，都是在基于arm的嵌入式系统开发中常会碰到的文件格式。
1)bin，平板式二进制格式，一般用于直接烧写到flash中，也可以用于加载到monitor程序中。
2)elf，executableandlinkableformat，一种通用的object文件格式，一般由gnucompilercollection(gcc)产生。
3)axf，bin格式的扩展版，主体部分同bin，在文件头和尾加入了调试用的信息，用于axd。
本文主要讨论bin与elf。
首先说明，elf格式是一种object文件格式。一般object文件都可以分成三类：可重定位object文件，可执行object文件，共享object文件。
elf格式文件也可以分成这三种。
首先说说可重定位object文件。这种object文件一般由gcc中的assembler(as)产生(请不要认为gcc只是编译器)，里面除了二进制的机器**，还有一些可用于进行重定位的信息。它主要是作为linker(ld)的输入，linker将跟据这些信息，将需要重定位的符号重定位，进而产生可执行的object文件。
elf格式的可重定位object文件由header与section组成。
header包括elfheader与位于文件的头部，用于存储目标机器的架构，大小端配置，elfheader大小，object文件类型，sectionheader在文件中的偏移，sectionheader的大小，sectionheader中的项目数等信息。sectionheader则定义了文件中每个section的类型，位置，大小等信息。linker就是通过查找elfheader，找到sectionheader的入口，再在sectionheader中找到相应的section入口，进而定位到目标section的。
section包括。
text：经过编译的机器**。
rodata：只读的数据，例如printf(“hello!”)中的字符串hello。
data：已初始化的全局变量，局部变量将在运行时被存放在堆栈中，不会在。data或。bss段**现。
bss：未初始化的全局变量，在这里只是一个占位符，在object文件中并没有实际的存储空间。
symtab：符号表，用于存放程序中被定义的或被引用到的全局变量和函数的信息。
一个保存着一系列在。text中的位置的列表。这些位置将在linker把这个文件与其它object文件合并时被修改，一般来说，这些位置都是保存着一些引用到全局变量或者外部函数的指令。
引用局部变量或者本地函数的指令是不需要被修改的，因为局部变量和本地函数的地址一般都是使用pc相对偏移地址的。需要注意的是，这个section和下面的。在运行时并不需要，生成可执行的elfobject文件时会去掉这个section。
保存全局变量的重定位信息。一般来说，如果一个全局变量它的初始化值是另一个全局变量的地址，或者是外部函数的地址，那么它就需要被重定位。
debug：保存debug信息。
strtab：一个字符串表，保存着。symtab和。
debug,和各个section的名字。.symtab，.debug和sectiontable里面，凡是保存name的域，其实都是保存了一个偏移值，通过这个偏移值在这个字符串表里面可以找到相应得字符串。
下面仔细讨论一下。symtab：
每一个可重定位的object文件，都会有一个。symtab。这个符号表保存了在这个object文件中所有被定义的和被引用的符号。
当源程序是c语言程序时，.symtab中的符号直接**于c编译器(cc1)。这里所说的符号主要有三种：
1)在这个object文件中被定义的可以被其他object文件全局符号。在c语言源程序中，主要就是那些非静态（没有static修饰的）的全局变量和非静态的函数。在arm汇编语言中，就是那些被export指令导出的变量。
2)在这个object文件中引用到，但是在其他文件中定义的全局变量。在arm汇编语言中就是通过import命令引入的变量。
3)本地变量。本地变量只在本object文件内可见。这里的本地变量指的是连接器本地变量，应该和一般的程序本地变量作区别。
这里所指的本地变量，包括用static修饰的全局变量，object文件中section名称，源**文件名称。一般意义上的本地变量，是在运行时由系统的运行时环境管理的，linker并不关心。
每个符合上面条件的符号在。symtab文件中都会有一个数据项。这个数据项的数据结构是：
typedefstruct{
intname;//符号名称，其实就是。strtab的偏移值。
intvalue;//在section中的位置，以相对section地址的偏移表示。
intsize;//大小。
chartype;//类型，一般是数据或函数。
charbinding;//是本地变量还是全局变量。
charreserved;//保留的位。
charsection;//符号所属的section。可选有：.text(用数字1代表)，.data(用数。
/3代表)，abs（不应被重定位的符号），und（在本object文件。
/中未定义的符号，可能在别的文件中定义），com（一般的未初//始化的变量符号）。
elf_sym
现在假设组成应用的各个模块都已经被汇编，构建出了可重定位的object文件。这些object的结构都是一样的，有各自的。text,.
datasection,有各自的。下一步要做的就是使用linker(ld),把这些object文件，加上必要的库连接成具有绝对运行时地址的可执行文件，就是可执行的elf格式的文件。
linker的连接动作可以分为两部分：
1)符号解析。确定引用符号的指向。
2)符号重定位。合并section,分配运行时环境地址，引用符号重定位。
符号解析：在一个object文件中，有指令定义了符号，也有指令引用了符号。可能存在这样一种情况，一个被引用到的符号，有多重的定义。
符号解析的作用就是确定，在这个object文件中，一个符号引用真正引用的是哪个符号。
在编译的时候，除了在本文件中定义的全局变量会由编译器生成一个符号表项之外，当发现一个被引用到的符号在本文件中并没有被定义，编译器也会自动产生一个符号表项，把确定这些引用的工作留给linker。汇编器在汇编时将读取这些符号表项，生成。symtab。
在读取的过程中，如果发现有在无法确定的符号引用项，汇编器会为这些符号额外生成一个数据项，称作重定位数据项，存放于或中，交由linker确定。下面是重定位数据项（relocationentry）的数据结构：
typedefstruct{
intoffset;//指明需要被重定位的引用在object中的偏移，实际上就是需要被重定位的引用。
/在object中的实际位置。
intsymbol;//这个被重定位的引用真实指向的符号。
inttype;//重定位类型：r_arm_pc24:使用24bit的pc相对地址重定位引用。
/r_arm_abs32:使用32bit绝对地址重定位引用。
elf32_rel
linker需要解析的，就是那些被生成了重定位数据项的引用。linker将根据c语言定义的规则，对于每一个重定位数据项，在输入的各个object文件中查找适合的符号，把这个符号填入symbol项中。但是由于还不知道这个符号的真实地址，所以现在就算知道了引用的真实指向，但我们还是不能确定这个引用指向的地址。
符号重定位：
符号重定位用来解决上面的问题。linker首先进行section的合并。linker合并object文件的过程很简单，一般就是相同属性的section合并，例如不同object文件的。
textsection将被合并成一个。text。同样，.
symtabsection也被合并成一个。symtab。这里面涉及到两个问题：
1)各个object文件合并的顺序。这个问题涉及到最终指令和符号的运行地址。最为重要的是，究竟是哪个section排在最前头？
在armraw系统得开发过程中，这个最为重要。arm系统cpu上电后，系统会自动的从0x00000000地址取指令并执行，这个地址上映射着存储器。这个动作是不可编程的。
所以排在最前面的section一定要包含有程序的入口点，否则系统无法正常运行。
2)输入段与输出端之间的对应关系。理论上，任何section,都可以被随意的映射到一个输出段中。一个。
datasection是可以与一个。textsection组成输出一个。text的。
当然这样的动作毫无意义。我们必须告诉linker使用那些section作为输入，产生一个输出section.
以上这两个问题，都是通过一个称为连接脚本的文件控制的。linker通过读取连接脚本，来决定section从输入到输出的映射，设置程序的入口点，设置哪个section应该在整个可执行文件的头部等问题。
连接脚本还有另外一个作用，那就是指定每个section的地址。在section合并完成后，linker将跟据。symtab，对符号进行统一的编址，分配一个绝对的运行时地址。
这个地址是以section地址作为基地址的。假设。textsection的地址是0x00000000，那么。
text里面的符号将以0x00000000这个地址作为基准地址。指定section地址的工作也是由连接脚本完成。在嵌入式开发中常见的在编译工程时需指定的text_base,data_base等参数，最后会被加入到连接脚本中，从而完成section的地址分配。
以上两步完成后，linker执行引用符号重定位操作。linker遍历。relsection(包括。
reltext和。reldata)，对于其中的每个数据项，根据symbol域到。symtab中查出相应的引用的真实地址(经过上面的地址分配，现在。
symtab里面的符号都具有绝对的运行地址)，再根据offset域提供的偏移，将这个地址填入相应的位置上。
至此，符号重定位工作全部完成。linker删除用于保存重定位信息的和加入一个segmentheader和一个。initsection。生成可执行的elf格式的object文件。
segmentheader保存了用于操作系统内存映射的信息。.initsection包含了一个_init的函数。程序加载时，操作系统的程序加载器通过读取segmentheader，将程序加载到用户内存空间，并根据segmentheader里面映射信息，分别将。
text段和。data段映射到适当的地址上。然后再调用。
init中的_init函数，完成初始化工作。
由于elf文件具有通用性强的优点，现在流行的开发模式是，先通过编译工具生成elf文件格式的可执行文件，在使用外部工具，抽离出elf文件中的相应部分，生成bin文件。例如著名的gnubootloaderu-boot，就采用了这种做法，编译器工具集是gcc，bin生成工具是elf2bin。arm公司著名的开发环境ads，虽然使用的是自家的armcc,和armcpp编译器，但他们的工作方式却是与gnugcc如出一辙。
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